常用焊接方法之埋弧焊

来保证不会焊偏 （4）不适用于小电流、薄板：电场强度高，电流
小于100A时，电弧的稳定性不好 （5）一般电流大，不宜焊接板厚<1mm的焊件
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3、应用
（1）适用金属：黑色金属，有氧化性不适于Al、Ti的焊接， 对热敏感材料也不适用埋弧焊（韧性差） （2）适用板厚：≥50mm 特厚板；
20～50mm 厚板； 4.5～20mm中板； ≤4mm薄板 X （3）适用位置：平焊（船形焊）位置
1．埋弧焊用焊剂： （1）对焊剂的要求：
焊剂与焊条药皮相似 ➢工艺性要求 ➢冶金性要求
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1）有良好的保护性能和冶金性能
A. 良好的保护作用：保护电弧和熔池，防止焊缝氧化、 氮化，防止合金元素的烧损
B. 抗气孔能力强：气孔是埋弧焊的常见缺陷，由于焊 接熔池大，长度＝3～5B，甚至10B，母材熔化量大， 易出现气孔。
✓ ds为4～6mm，dsmax＝8mm。 ✓ 单丝、8mm、8～10mm厚、对接接头，焊接速度可
达30~50m/h=0.5~0.8m/min。 ✓ 热量大，单丝一次熔深可达20mm。
（2）有利于焊缝成形：熔渣的作用
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（3）熔池存在时间长：冶金反应充分、[O]、[H]、[N]少 （4）焊缝质量稳定：有渣壳保护，减少了焊缝中[O]、
[H]、[N]的含量，从而减少了产生气孔、裂纹的可能。 （5）工艺参数自动调节，对焊工技术要求不高。 （6）劳动条件好：没有弧光辐射 （7）抗风性能好：与其他弧焊方法比埋弧抗风能力好
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2、缺点
（1）焊接位置受限制：只能平焊（焊剂的原因） （2）只适用于长焊缝：灵活性差 （3）不能直接观察电弧：需靠焊缝自动跟踪装置
C. 脱氧＆渗合金作用：防止热裂、冷裂、保证化学成 分＆力学性能
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2）有良好的工艺性能
• 良好的稳弧、造渣、脱Βιβλιοθήκη Baidu、成形性能 • 有害气体少，限制CaF2的量 • 有适当的颗粒度＆足够的强度：保证透气性、成
形要求、能够重复使用
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其他要求
• 3）颗粒均匀：0.45～2.5mm • 4）含水量小于0.10％ • 5）机械夹杂物含量不得大于0.30％ • 6）含S≤0.06％，含P≤0.08％
flat position of welding （4）应用领域：在造船、桥梁、锅炉压力容器制造、化工、
起重机械、工程机械等领域有广泛应用。 10
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三、埋弧焊冶金过程
metallurgy process
一般焊缝的成分主要由焊丝和焊剂共同决定，埋弧焊时 熔合比较大，母材的影响不容忽视 。 埋弧焊用焊丝、焊剂？
➢ 烧结焊剂: 600－1000℃
➢ 粘结焊接： 400℃以下
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熔炼焊剂与烧结焊剂比较
比较项目 高速焊接性能
焊接工 艺性能
大电流 焊接性能 吸潮性能
抗锈性能 韧性
熔炼焊剂 焊道均匀，不易产生气孔和夹渣
焊道凹凸显著，易粘渣
比较小，可不必再烘干 比较敏感 受焊丝成分和焊剂碱度影响大
烧结焊剂 焊道无光泽，易产生气孔，
常用的焊接方法
埋弧焊、 气体保护焊（CO2、MIG、MAG、TIG） 等离子弧焊 电阻焊（ERW）
了解一种焊接方法可以从以下几个方面入手：
➢ 原理
➢ 特点
➢ 应用
➢ 对焊接材料的要求
➢ 焊接工艺
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§1 埋弧焊
Submerged arc welding（SMAW）
一、埋弧焊原理 二、埋弧焊特点、应用 三、埋弧焊冶金过程 四、埋弧焊电弧控制 五、埋弧焊设备、焊接材料、焊接工
HJ XXX 第一位数字表示焊剂中氧化锰含量， 第二位数字表示二氧化硅和氟化钙含量， 第三个数字表示同一牌号焊剂的不同品种 。
GB/T 5293-1999 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂
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GB 12470—2003 低合金钢埋弧焊用焊剂
第一位数字表示MnO的含量
焊剂牌号 HJl×× HJ2×× HJ3×× HJ4××
焊剂类型 无锰 低锰 中锰 高锰
w(MnO)(％) >2
2～15 15～30
>30
HJ5×× HJ6 ××
陶质 烧结
• 焊剂－－HJ431 高Mn
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焊剂牌号 HJ×1× HJ×2× HJ×3× HJ×4× HJ×5× HJ×6× HJ×7× HJ×8×
第二位数字表示SiO2的含量
焊剂类型 低硅低氟 中硅低氟 高硅低氟 低硅中氟 中硅中氟 高硅中氟 低硅高氟 中硅高氟
艺、常见缺陷
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一、埋弧焊原理
Welding Theory of SMAW
• 埋弧焊是利用电弧作为热源的焊接 方法。
• 埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可 熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧热使焊 剂熔化形成熔渣泡，将液态熔池包 围，弧光不外露。
• 所用的金属电极是不间断送进的裸 焊丝。
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焊接过程
4个步骤： 焊接电源在导电嘴和工件之间产生电弧 焊丝由焊丝盘、送丝机构和导电嘴送入焊接区 颗粒焊剂由焊剂斗经软管均匀敷到焊接区 行走小车带动焊丝及送丝机构、焊剂漏斗、焊接
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（2）焊剂分类
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• 1）按制造方法分：
HJ －－熔炼焊剂 SJ－－ 烧结焊剂
熔炼焊剂：抗湿性好、强度高、合金成分受限制
➢ （高温，不宜加入碳酸盐、脱氧剂、合金剂） ➢ 玻璃状――透明颗粒、堆积比重>1.4g/ml ➢ 浮石状――起泡颗粒、堆积比重<1g/ml ➢ 结晶状――呈晶体状
非熔炼焊剂: 易吸潮，易渗合金
夹渣 焊道均匀，易脱渣
比较大，必须再烘干 不敏感 比较容易得到较好的韧性
焊缝 性能
成分波动
多层焊性能 合金剂的添加
焊丝参数变化时，成分波动小， 均匀
焊缝金属的成分变动小
几乎不可能
成分波动大，不容易均匀
焊缝金属成分波动比较大 容易
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• 2）按化学成分分：
我国根据MnO、SiO2、CaF2的含量把熔炼焊剂分为： ➢ 高Mn高Si低F焊剂，如HJ431 ➢ 低Mn中Si中F焊剂，如HJ250 ➢ 中Mn中Si中F焊剂，如HJ350
控制盘等行走
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焊缝形成过程
连续送进的焊丝在焊剂 下引燃电弧 电弧热使焊丝、母材、 焊剂熔化蒸发，形成一 个空腔 电弧在空腔内稳定燃烧 空腔底部是熔池，上部 是液态熔渣，液态熔渣 外部是焊剂 熔池凝固后形成焊缝
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二、埋弧焊特点、应用 feature ＆ application
1、优点
（1）生产效率高：焊丝直径大，焊接电流高，电弧的熔深 能力＆焊丝的熔覆效率都比较高。